Ο χρόνος στον Άρη κυλάει με διαφορετικό ρυθμό από αυτόν στη Γη, όχι μεταφορικά, αλλά κυριολεκτικά. Νέα μελέτη φυσικών από τις ΗΠΑ αποκαλύπτει ότι τα ρολόγια στον Κόκκινο Πλανήτη κινούνται ελαφρώς πιο γρήγορα από αυτά στη Γη, δημιουργώντας έναν πραγματικό «πονοκέφαλο» για τη NASA και τα μελλοντικά της σχέδια εποικισμού του διαστήματος.
Συγκεκριμένα, οι ερευνητές Neil Ashby και Bijunath R. Patla υπολόγισαν ότι ένα ρολόι στον Άρη προπορεύεται κατά 477 μικροδευτερόλεπτα κάθε μέρα σε σχέση με ένα ρολόι στη Γη. Η διαφορά αυτή μπορεί να φαίνεται αμελητέα, αλλά στις διαστημικές αποστολές, όπου η ακρίβεια μετριέται σε χιλιοστά του δευτερολέπτου, είναι κρίσιμη. Αρκεί να αναλογιστούμε ότι ένα σφάλμα 56 μικροδευτερολέπτων μπορεί να ισοδυναμεί με απόκλιση 184 γηπέδων ποδοσφαίρου όταν πρόκειται για πλοήγηση διαστημικών σκαφών. Και αν χαθεί αυτή η χρονική «στιγμή», μπορεί να χαθεί και ολόκληρη η αποστολή.
Ακόμα πιο περίπλοκο γίνεται το γεγονός ότι αυτή η χρονική διαφορά αλλάζει κατά περίπου 226 μικροδευτερόλεπτα ημερησίως, ανάλογα με τη θέση του Άρη στην τροχιά του γύρω από τον Ήλιο. Αυτό σημαίνει ότι η ταχύτητα με την οποία «τρέχει» ο χρόνος στον Άρη δεν είναι σταθερή, αλλά επηρεάζεται δυναμικά από βαρυτικές μεταβολές.
Το φαινόμενο δεν περιορίζεται στη σύγκριση Γης-Άρη. Η ίδια έρευνα αποκάλυψε ότι τα ρολόγια στον Άρη τρέχουν και 421,5 μικροδευτερόλεπτα πιο γρήγορα από αυτά στη Σελήνη. Με απλά λόγια, η NASA πρέπει πλέον να συντονίζει τρία διαφορετικά συστήματα χρόνου – για τη Γη, τη Σελήνη και τον Άρη – με απόλυτη ακρίβεια, καθώς το πρόγραμμα Artemis και τα μελλοντικά σχέδια για αποικίες σε άλλους πλανήτες βασίζονται σε συγχρονισμένα δεδομένα.
Το ερώτημα, λοιπόν, είναι γιατί ο χρόνος στον Άρη κυλάει διαφορετικά. Η απάντηση, όπως πάντα, κρύβεται στη θεωρία της σχετικότητας του Einstein. Σύμφωνα με τη θεωρία αυτή, ο χρόνος δεν είναι απόλυτος, αλλά εξαρτάται από τη βαρύτητα και την ταχύτητα. Τα μαζικά ουράνια σώματα, όπως ο Ήλιος ή η Γη, καμπυλώνουν τον χωροχρόνο γύρω τους, με αποτέλεσμα τα ρολόγια σε περιοχές με διαφορετική βαρύτητα να κινούνται με διαφορετικούς ρυθμούς.
Το πρόβλημα, ωστόσο, δεν έγκειται στο ότι δεν κατανοούμε τη σχετικότητα – την κατανοούμε καλά. Το ζήτημα είναι ότι οι μέχρι τώρα υπολογισμοί της NASA και άλλων διαστημικών φορέων ήταν υπεραπλουστευμένοι. Οι περισσότερες προσομοιώσεις θεωρούσαν τα πλανητικά συστήματα ως «δύο σώματα»: Γη και Άρης, ή Γη και Σελήνη. Στην πραγματικότητα, όμως, η βαρυτική επιρροή του Ήλιου προκαλεί αυτό που οι φυσικοί αποκαλούν «ηλιακές παλίρροιες» (solar tides) – μικρές αλλά σημαντικές διαταραχές που μεταβάλλουν τη ροή του χρόνου και τις τροχιές των πλανητών.
Όταν οι Ashby και Patla ενσωμάτωσαν αυτές τις ηλιακές επιδράσεις στους υπολογισμούς τους για το σύστημα Γης-Σελήνης, η ακρίβεια των αποτελεσμάτων αυξήθηκε κατά σχεδόν εκατό φορές σε σχέση με τα προηγούμενα μοντέλα. Ωστόσο, το μοντέλο τους για το σύστημα Γης-Άρη παραμένει ημιτελές, καθώς οι ηλιακές παλίρροιες στη Γη δεν έχουν ακόμα υπολογιστεί πλήρως. Η επιστήμη έχει κάνει άλματα, αλλά η εξίσωση δεν έχει λυθεί ολοκληρωτικά.
Αυτές οι διαφορές στον χρόνο δεν είναι απλώς θεωρητικό ζήτημα – αποτελούν πρακτική πρόκληση για κάθε μελλοντική αποστολή. Ήδη τα συστήματα GPS στη Γη αντιμετωπίζουν παρόμοια προβλήματα, αφού οι δορυφόροι που κινούνται σε τροχιά βιώνουν διαφορετική βαρύτητα και χρειάζονται συνεχή διόρθωση χρόνου για να παραμένουν ακριβείς. Αν δεν γινόταν αυτή η διόρθωση, οι χάρτες στα κινητά μας θα παρουσίαζαν απόκλιση πολλών χιλιομέτρων μέσα σε λίγες ώρες.
Τώρα, φανταστείτε την ίδια πρόκληση σε διαπλανητική κλίμακα. Πώς συγχρονίζεις δορυφόρους, ρόβερ και ανθρώπινες αποστολές όταν κάθε κόσμος «ζει» τον χρόνο διαφορετικά;
Η NASA ήδη προετοιμάζεται για αυτήν την πραγματικότητα. Με την καθοδήγηση του Λευκού Οίκου, έχει ξεκινήσει τη δημιουργία ενός νέου συστήματος αναφοράς, του Coordinated Lunar Time (CLT), δηλαδή του «UTC της Σελήνης». Το επόμενο βήμα είναι ο καθορισμός ενός Coordinated Martian Time (CMT) για τον Άρη. Χωρίς αυτά τα νέα πρότυπα, οι μελλοντικές αποστολές, όπως η Mars Sample Return, κινδυνεύουν να αντιμετωπίσουν προβλήματα συγχρονισμού που θα μπορούσαν να αποβούν καταστροφικά.
Καθώς η NASA προχωρά προς την εποχή των μόνιμων βάσεων στη Σελήνη και στον Άρη, η ανάγκη για ακριβή χρονομέτρηση γίνεται ζωτικής σημασίας. Η κατανόηση του πώς ο χρόνος κυλά διαφορετικά σε κάθε ουράνιο σώμα μετατρέπεται από θεωρητική αναζήτηση σε τεχνική αναγκαιότητα.
[via]
